Verkapselung von Inhaltsstoffen

Innovative Prozesse zur Herstellung polymerbasierter Partikel

Anlage zur kontinuierlichen Verkapselung
© Fraunhofer IMM
Anlage zur kontinuierlichen Verkapselung
IMM-Mikromischer für effektive Emulgierung
© Fraunhofer IMM
IMM-Mikromischer für effektive Emulgierung

Die gezielte Verkapselung von Wirkstoffen ist ein zentraler Baustein für zahlreiche Anwendungen – von der Pharmazie über die Lebensmitteltechnologie bis hin zur Materialentwicklung. Durch die schützende Kapselwand werden empfindliche Inhaltsstoffe effektiv vor äußeren Einflüssen wie Licht, Sauerstoff oder Feuchtigkeit abgeschirmt. Gleichzeitig ermöglicht die Kapselstruktur eine kontrollierte Freisetzung, steigert die Stabilität und verlängert die Haltbarkeit der Inhaltsstoffe. Auch das gleichzeitige Einbringen inkompatibler Substanzen in eine gemeinsame Formulierung wird so möglich – ein entscheidender Vorteil für moderne Produktentwicklungen.

Am Fraunhofer IMM liegt unser Fokus auf der Entwicklung und Optimierung polymerbasierter Partikel und Kapseln. Diese spielen eine Schlüsselrolle bei der Schaffung innovativer Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften. Sowohl Mikro- (größer als 1 µm) als auch nanoskalige (kleiner als 1 µm) Partikel eröffnen vielfältige technologische Potenziale.

Je nach Anwendungsanforderung realisieren wir homogene Partikelstrukturen ebenso wie komplexe Morphologien – darunter Kapseln mit „Kern-Schale“-Aufbau oder Varianten mit mehreren Wirkstoffkernen. Unsere präzisen Herstellungsverfahren ermöglichen die gezielte Anpassung von Funktionalität, Größe und Struktur – für leistungsstarke Lösungen in anspruchsvollen Märkten.

Maßgeschneiderte Partikel für maximale Produktperformance
 

„Unsere Verkapselungstechnologien verbessern gezielt die Stabilität, Wirksamkeit und Funktionalität von Produkten – und schaffen so maximalen Mehrwert für unsere Kunden.“

 

Die Kombination aus fundierter Materialkompetenz und hocheffizienten Herstellungs-verfahren ist das Fundament unserer technologischen Lösungen. Auf Basis langjähri-ger Erfahrung entwickeln wir polymerbasierte Partikel und Kapseln, die exakt auf die jeweiligen Anforderungen zugeschnitten sind – funktional, stabil und anwendungsorientiert.

Ein besonderer Fokus liegt auf der Überführung in kontinuierliche Herstellungsprozes-se. Diese ermöglichen eine skalierbare, reproduzierbare und wirtschaftliche Produktion – entscheidend für die industrielle Umsetzung. Dabei passen wir gezielt chemische Zusammensetzung, Partikelgröße, Morphologie und Oberflächenfunktionalisierung an individuelle Produktanforderungen/Kundenbedürfnisse an.
So entstehen innovative Produkte, die sowohl in der Forschung als auch in der An-wendung neue Maßstäbe setzen.


Angebot an unsere Kunden

Wir verfügen über umfassende Expertise und Erfahrung in der Entwicklung von Formulierungen und Prozessen für die Pharma-, Agrar-, Beschichtungs-, Kosmetikbereich und viele andere Geschäftsfelder. Für die Herstellung von Partikeln und Kapseln nutzen wir eine Vielzahl von Formulierungsprozessen, die je nach Produktanforderungen ausgewählt bzw. kombiniert werden können:

  • Emulgierung/Verdampfung von Lösungsmittel
  • Diffusion von Lösungsmittel / Aussalzen / Nanofällung
  • Ionische / Thermische Gelierung
  • Koazervation
  • Spontane Emulgierung / Schmelzeemulgierung
  • Emulsions- / Suspensions- / Dispersionspolymerisation
  • Reaktionen an der Tröpfchengrenzfläche

Wir entwickeln mikroplastikfreie Partikel und Kapseln auf Basis natürlicher, biologisch abbaubarer Materialien. So gewährleisten wir Umweltverträglichkeit, ohne die Funktionalität des Produkts zu beeinträchtigen.

Unsere Formulierungen enthalten:

  • Polysaccharide (Stärke, Dextran, Cellulose, Lignin, Chitosan, Alginat, Carrageen, usw.)
  • Pflanzliche und tierische Proteine (Gelatine, Casein, Weizen- und Maisproteine), Lipide
  • Gummi Arabicum / Natürliche Wachse / Schellack

Als Materialien für Partikel- und Kapsel-Hüllen arbeiten wir auch mit synthetischen Monomeren und Polymeren, wie z. B. Polyacrylate, Polyurethane, Polyester, Polyhydroxyalkanoate, Polylaktide und deren Copolymeren.

Gleich ob Sie bestehende Agenzien besser zur Wirkung bringen wollen oder über ganz neue Einsatzmöglichkeiten und Herstellungsprozesse nachdenken, wir finden für Sie die beste Lösung.

Herstellung verkapselter aktiver Stoffe für mehr Haltbarkeit und Qualität

Durch die Verkapselung von Inhaltsstoffen beispielsweise in Kosmetikerzeugnissen gewinnen diese und viele weitere emulsionsbasierte Produkte und Systeme an Wirksamkeit, Stabilität und Haltbarkeit. Darüber hinaus erlaubt die Verkapselung die Freisetzung von Wirkstoffen gezielt zu steuern und erhöht so deren Effizienz und Verfügbarkeit.

Wir am Fraunhofer IMM arbeiten gemeinsam mit dem Fraunhofer IVV daran, die Eigenschaften von Produkten durch die Verkapselung von funktionellen Substanzen zu verbessern, um produkt- und kundenspezifische Wünsche zu realisieren. So können durch den Einsatz von Verkapselungstechnologien gezielt flüchtige oder sensitive Substanzen in der Produktmatrix stabilisiert werden und Ihr Produkt somit z. B. mit weiteren Wirkstoffen angereicht. Hierbei setzen wir vom Fraunhofer IMM den Fokus auf verfahrenstechnische Aspekte zur Herstellung und dem Upscaling sowohl von verkapselten Substanzen als auch von den daraus resultierenden Produkten, während die Forschenden am Fraunhofer IVV sich auf die multisensorische Untersuchung und die Optimierung von Produkten spezialisiert haben. Die wissenschaftlichen und anwendungsorientierten Kompetenzen des Fraunhofer IVV aus dem Bereich der Analytischen Sensorik umfassen dabei qualitative und quantitative Methoden, um die sensorischen Eigenschaften der Produkte zu bewerten. Unser Ziel ist es in Zusammenarbeit mit Unternehmen qualitative Produkte sowie ressourcenschonende Prozesse zu gewährleisten.

Mithilfe innovativer Verkapselungstechnologien steigern wir den Wert und die Qualität Ihrer Produkte.

 

Sprechen Sie uns an, um mehr über unsere Dienstleistung zu erfahren.

Kooperationsprojekt

Unsere Leistungen im Bereich Verkapselungstechnologien werden in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV angeboten: Produktentwicklung, -Modellierung, -Formulierung, Sensorik und Analytik.

 

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